Functional properties of hardened steel parts generated by turning and ball burnishing operations

• Autorzy: Grzesik W.

Warianty tytułu

PL

Właściwości funkcjonalne elementów maszyn ze stali utwardzonej obrabiane przez toczenie i nagniatanie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the experimental results of the role of ball burnishing in improving of the surface integrity produced in finish hard machining of hardened 41Cr4 steel. The characterization of the surface integrity includes two standardized sets of 2D and 3D roughness parameters, the distributions of microhardness, residual stresses and the microstucture of the sublayer which was examined using SEM/EDS technique. The functional properties of the surface layer were predicted and discussed. This study reveals that ball burnishing performed on hard turned surfaces improves not only surface roughness but also results in better service properties compared with those generated by CBN hard turning.

PL

W artykule przedstawiono analizę wyników doświadczalnych dotyczących roli nagniatania tocznego kulką ceramiczną w polepszeniu właściwości warstwy wierzchniej wytworzonej podczas wykończeniowego toczenia utwardzonej stali 41Cr4. Charakteryzacja wytworzonej warstwy wierzchniej obejmuje określenie dwóch zbiorów znormalizowanych parametrów chropowatości powierzchni, rozkład wartości twardości naprężeń własnych oraz badania mikrostruktury metodami mikroskopii elektronowej EM/BSE/EDX. Analiza wyników badań pozwala stwierdzić, że nagniatanie kulką po toczeniu na twardo poprawia nie tylko chropowatość powierzchni, ale również polepsza właściwości eksploatacyjne w porównaniu z efektami toczenia narzędziami z CBN.

Słowa kluczowe

EN

hard turning; CBN hard turning; ball burnishing; hardened steel; surface integrity; functional properties

PL

toczenie na twardo; toczenie na twardo przy użyciu CBN; nagniatanie kulką; stal utwardzona; integralność powierzchni; właściwości użytkowe

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 36, nr 4
• Strony: 5--17
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Grzesik W.

• Opole University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Mikołajczyka 5, 45-271 Opole, Poland. Phone (+48, 77) 4006290, Fax: (+48, 77) 4006342,

Bibliografia

• [1] W. GRZESIK: Machining of hard materials, in Machining. Fundamentals and Recent Advances, ed. J.P. Davim, Chapter 4, pp. 97-126, Springer, London 2008.
• [2] F. KLOCKE, E. BRINKSMEIER, K. WEINERT: Capability profile of hard cutting and grinding processes. Annals of the CIRP, 54/2(2005), 557-580.
• [3] W. GRZESIK, K. ŻAK: Modification of surface finish produced by hard turning using superfinishing and burnishing operations. Journal Mater. Proc. Technol., 212(2012), 315-322.
• [4] F. KLOCKE, J. LIERMAN: Roller burnishing of hard turned surfaces. Int. Journal Mach. Tools Manuf., 38(1998), 419-423.
• [5] L. LUCA, S. NEAGU-VENTZEL, I. MARINESCU: Effects of working parameters on surface finish in ball-burnishing of hardened steels. Free. Eng., 29(2005), 253-256.
• [6] L.N. LÓPEZ DE LACALLE, A. LAMIKIZ, J. MUNOA, J.A. SÁNCHEZ: Quality improvement of ball-end milled sculptured surfaces by ball burnishing, Int. J. Mach. Tools Manuf., 45(2005), 1659-1668.
• [7] K.J. STOUT, L. BLUNT: Three-dimensional surface topography, measurement, interpretation and application. Penton Press, London 2000.
• [8] B. GRIFFITHS: Manufacturing Surface Technology. Penton Press, London 2001.
• [9] R.A. WAIKAR, Y.B. GUO: A comprehensive characterization of 3D surface topography induced by hard turning versus grinding. J. Mater. Proc. Technol., 197(2008), 189-199.
• [10] W. GRZESIK: Characteristics of surface integrity generated by oblique machining of steel parts. Advances in Manufacturing Science and Technology, 36(2012)3, 5-18.